医院里面的各种影像检查都是用来干嘛的?

在门诊当班的时候,有一个心脏搭桥术后的阿姨来医院复查。医生给她开了心脏超声的检查单。

做完检查以后,她问:“你看到我的支架了吗?我的支架怎么样?”

“阿姨,这个检查看不到你心脏里面的支架。”

“那我这不是白花钱啊!”阿姨有些着急。

“做超声检查,虽然不能看到支架,但是我们可以看到下完支架后,你心脏跳得有没有劲儿啊。复查的主要目的就是监测下完支架的效果啊。你看,检查结果显示下完支架的效果还是很理想的。”医生这样解释之后,阿姨心满意足地离开了。

我们在医院就诊的时候,医生有时会开出影像检查,例如X线、B超、核磁……

这些检查到底是用来做什么的?为什么有时候做X线,有时做别的?为什么有的影像检查那么贵?

各种影像检查的汇总比较见下表

下面是详细介绍:

X线

图片来源:图虫创意

X线就是人们口中的“平片”。当X线穿透人体时候,由于不同的组织穿透力不同,胶片收集通过人体不同组织后剩余的放射线来成像。一般成像时间只需要几秒钟。

它是我们平时在医院检查身体是否正常时最常用到的检查。做一次X线检查的价格一般在几十块钱到一百块左右。

一些急诊病例,比如血气胸(是一种因肺被刺破而导致呼吸困难的疾病)等,会用X线进行排除或者诊断。如果医生怀疑患者有骨折或者肺炎,也会选择X线进行辅助诊断。这是可以进行的最快捷便宜的影像检查。在手术或者进行某种治疗前,临床医生有时会给病人开出X线检查。这时候进行X线检查是为了评估病人身体的健康状况,排除危险因素,以确定病人是否能耐受特定的手术或者治疗方式。

需要备孕和已经怀孕的女性注意的是:X线有可能会使胎儿染色体变异,导致胎儿畸形。但这种情况是小概率事件,无须过度恐慌。在能够选择的情况下,孕妇可以与医生商量,请医生综合考虑后,给出建议。 

CT

图片来源:图虫创意

CT的原理和X线相同,只不过CT是由多张X线片组成的图像,这样可以使身体各部位成像更加精确清晰。做CT检查需要的时间比X线检查要稍长,不过三五分钟之内也就可以完成了。

CT可以检查身体各个部位。价钱一般在几百元左右,部位不同,价格也略有变动。有时我们需要做增强CT检查。这种CT检查需要在静脉注射造影剂后再次成像,费用比普通扫描稍微昂贵一些。

某些情况,不选择便宜快捷的X线,而选择CT进行检查的原因是,CT能够为医生诊断疾病提供更有意义的信息。比如X线片肺叶上出现软组织影,借助CT可以确定软组织影的性质,到底是炎症导致还是肿瘤导致的。呼吸系统、骨头外伤的细小损伤和冠心病的排除诊断等等也可以应用CT检查。

比起做X线检查接受到的辐射剂量,CT检查时接受到的辐射剂量会成倍增长。孕妇在做CT检查前,可以和医生咨询,寻找最合理的解决方案。

超声

图片来源:图虫创意

超声是超声探头发出的超声波遇到“障碍物”(需要检查的部位)被反射回来,再被探头接收后所产生的图像。做一次超声检查的时间大概在十几分钟左右。由于超声探头发出的是超声波,所以对人体没有辐射。

做一次超声检查的价钱一般在几十到几百元不等。超声检查比X线的检查更为精细,X线检查只能看到被检查的器官的梗概,而超声可以看到被检查器官的具体细节。虽能检查到细节,器官内部一些细小的血管结构,超声也无法检查到。开头的病例中提到超声无法看到支架,就是因为支架是撑开血管的细小东西,比细小的血管还要小。

肝胆胰脾肾和血管关节都可以通过超声检查。但是胃肠道和呼吸系统的器官内存在气体,会干扰超声成像影响,所以医生一般会选择CT来检查胃肠道和呼吸系统。

有些疾病(如胆囊结石、肾积水、肠套叠等)既可以用超声,也可以用CT来检查。由于超声无辐射和价格低廉的特点,医生会优选超声对疾病进行辅助诊断。不过这并不绝对,在临床上,医生会跟据病人的病情发展做灵活的选择。比如:胆囊结石的时候需要借助超声来辅助检查,但是如果因为某些特殊原因无法预约超声检查和CT检查,再加上胆囊结石的患者疼痛剧烈,医生就会选择X线检查来进行辅助诊断。

超声也是检查胎儿发育的辅助手段。最近流行的四维超声,可以检查胎儿系统结构,还可以看清胎儿的长相,在还没出生的时候就可以看到孩子的容貌,让许多准爸爸妈妈更近距离地了解宝宝。

现在超声的介入检查也越来越发达,可以在超声的引导下进行射频消融术,做到不开刀就治疗疾病,这对许多不耐受手术的老年人来说非常的nice了。

MRI

图片来源:图虫创意

MRI是我们平时所说的核磁共振检查。它的原理要复杂些。先将人体置于人为制造的磁场中,人体中的氢原子在磁场中活跃地运动,不同部位的氢原子由运动到最后静止下来的时间不同,再通过图像后处理,便有了立体的图像。

根据检查项目的不同,做一次MRI的时间也不同,一般在二十多分钟到四十多分钟。所以急诊的时候,医生会优先选择其他三种影像检查,不会将核磁作为首选的检查手段。

核磁的检查费用在这四种检查里最高,在一千左右,它所能给出的临床诊断也最精准。刚刚发生脑梗死时,CT往往还不能发现此时的病变,医生就会选择MRI来检查,以尽早开始积极治疗。核磁对于分析肿瘤的成分也有帮助,使用不同的成像技术,可以精准分析肿瘤良恶性。

由于MRI是在磁场的作用下产生的图像,所以金属类的东西不可以带入检查室,比如带有金属成分的假牙、糖尿病病人的胰岛素泵、轮椅、钥匙、硬币、发卡、手机……这些物品带入诊室,会因金属产生伪影影响组织的成像效果。在强磁场下,这些东西一旦进入诊室内极其危险,容易导致患者受伤。想象一下小时候玩的吸铁石,核磁机子就相当于一个巨大的吸铁石,金属类的东西会被吸到机子上,就算只是小小的硬币钥匙,在巨大磁力吸引下也会高速运动。

有一次,一位老太太忘记自己的裤兜里有一串钥匙,躺下的一瞬间钥匙被机器吸走,在机器内高速运动的时候刮伤了老太太的头部。如果患者家属不知道这些注意事项,将轮椅推入诊室,后果也是不堪设想的。

在做任何医疗决策前都需要与医生好好商议再做决定,不要自己盲目选择检查方式,也不要因为其他的原因,就盲目地拒绝医生让你做的影像学检查,因为这样可能会耽误疾病的最佳治疗时机。(编辑:木易杨杨)

参考文献

  1. 白人驹,张雪林主编,医学影像诊断学第3版,北京:人民卫生出版社

洞察火星——为了同源殊途的历史

北京时间11月27日凌晨,洞察号探测器就要在我们的红色邻星表面着陆了。

它是人类向火星发射的第8个火星探测器,作用和前辈们大不一样。它不像凤凰号那样专注于“听风舞尘”(测听大气流动、分析火星土壤成分),也不像好奇号那样天天优哉游哉(其实并不)给地球发到此一游的照片。它的主要作用,是弄清楚火星内部的物理性质——如它的岩石圈粘度、密度、热导率等。

火星地表的“世界地图”。图中白点代表目前已经登陆火星的探测器的着陆点。INSIGHT是洞察号的预计着陆地。图片来源:维基百科

斥资数亿美元,把一个能装进飞机肚子里的小不点送到亿万公里开外的火星,难道就是去测几个物理参数么?

(是的。智慧文明就是这么浪,这是咱的特权。)

俗话说得好:“识人识面不识心”。人们对火星并不陌生:这颗红色的光斑早在几千年前就映在了老祖宗的眸子里,早在几百年前就在伽利略的镜筒里扩展成了一个两极清晰可辨的球体——然而,就算在好奇号已然给人们传回了大量火星表面照片的当下,人类也依然回答不了这么一个很基本的问题:火星内部到底是什么样子?

而这,就是洞察号的使命。

上天容易入地难

入天外的地,难上加难。

地球咱们都熟悉。这颗蔚蓝色的行星,其实有着一个“鸡蛋状”的构造。一如鸡蛋分为了蛋壳、蛋白和蛋黄,咱们的地球,也分为地核、地幔、地壳3个圈层。

这样的知识就像常识一般印在人们的印象中,就仿佛人人都能看到地核、地幔和地壳一样。但仔细一想,其实根本不对劲。人类迄今为止往地下打的最深的钻探,也不过仅仅钻了12公里深。12公里是个什么概念呢?大概相当于北京西三环到东三环的距离。相比之下,地球大陆地壳的常规厚度是30-50公里,而地球的直径则是12 567公里。

连地壳一半儿都没有钻穿,你还指望看到地球内部的世界?显然不可能嘛。那人们是怎样知道地球内部的圈层结构呢?

靠地震波。

地震波是一双“顺风耳”,可以看到肉眼看不到的世界。就像声波是空气的振动一样,地震波便是大地的振动,它们都属于机械波。机械波在不同介质中的传递速度不一样,遇到介质交界面时,则会发生折射和反射,和光的功能非常类似。我们双眼之所以能够看到不发光的物体,便是因为射向物体的光线经过反射之后进入了眼睛,从而勾勒出物体的轮廓。既然机械波在地下也可以反射,倘若我们拥有一双能够“看到”(其实比喻成“听到”更合适)机械波的“眼睛”(耳朵),岂不是就能知晓地下的轮廓和结构,知晓纷繁多彩的地下世界了?

是的。所以人类派出了洞察号,让它贴着火星地面去“听一听”那颗红色星球上的地震。

洞察号到火星,将探测火星地表之下的内部构造。图片来源:维基百科

但另一个问题是:火星已经几乎没有内部地质活动了,哪里来的地震波可以收听呢?

首先,“火星内部没有地质活动”本身就是一个没经过证实的推测,而不是科学事实。洞察号的前任们,从来没有就相关问题开展过研究。洞察号这次去火星的目的之一,本身也是为了弄明白到底火星上会不会出现一些天然内部地震。

其次,就算没有火星内部活动,地壳的震动也是可以通过外界因素诱发的。在地球上,人们部署地震勘探工程时,便通过人工震源来释放机械波。火星上显然没有人工震源,但有一些“热心分子”会积极地前来帮忙——它们便是小行星。由于没有大气层的保护,每年都会有一些小行星能够成功撞上火星地表,然后激发地壳,发生振动。对于洞察号来说,每一次小行星撞上火星,就是一次难得的“收听机会”。

另外,洞察号还携带了一个热传导测量仪,能够搞清楚火星地核中的热量到底要经过多久才能传到地表。于是,洞察号一方面通过接收地震波在火星内部不同结构之间反射,勾勒出火星的圈层结构;一方面,通过计算热导率来估算深部物质的组分。两者一结合,火星的内部,基本上就对人类“开放全息”了。

洞察远方,实乃洞察历史

了解火星内部的圈层属性,并不是人类的终极目的。根本的目的,是想让火星讲讲它亿万年来的演化回忆录。而这份回忆录,或许写满了早年火星与地球一同共享、却已经被地球忘却了的故事。

太阳系有8颗行星。这8位太阳神的巨子,有着不同的身份特征。靠内的这4位,即水星、金星、地球和火星,是由岩石构成的。而靠外的4位,即木星、土星、天王星和海王星,则主要由气体和冰构成。8颗行星都是在45亿年前的太初时代,由无数尘埃围绕着太阳逐渐吸积变大而形成。有这么一个常识,就是离太阳越远越冷(废话),所以靠近太阳的部分只有岩屑才能幸存下来,冰尘只能集中在远离太阳的外侧地带。这就导致靠内的4颗行星最终形成了岩石质地的躯干,而外部的巨行星则是冰核和云气的聚合物。

地球和火星,这紧密相邻的两兄弟,都是岩质行星,共享着相同的起源和相同的原始组分特征。但后续的情况用不着解释也知道:一个生机勃勃、演化出了智慧生命;另一个荒芜冰冷,几乎毫无生气。

或许我们会说,这是“宜居带”使然。的确,在太阳的温度梯度下,地球确实落在能够让水维持液态的距离内。但根本的问题是,如果一颗星球连液体都“抓不住”、如果一个星球表面压根就储存不了热量,纵然你落在宜居带内又有什么用呢?围着咱们转的月亮也在宜居带内,可液态水能在月亮上保存吗?并不能呀。

事实上,是这么一个根本原因,决定着行星最终的分化方向。它并不是什么高深的物理变量,而是任何人都再熟悉不过的,我们对万事万物的最直观印象——

个头儿。

行星的个头,决定了它们最终分化的方向。图为地球和火星的大小对比。图片来源:维基百科

行星的大小,几乎决定着它们“生命”中的一切!个头大,表明最初吸积时能储集更多的内能;个头大,表明内部放射性物质的绝对含量会更多;个头大,表明裹在地核外头的“隔热层”非常厚,不容易放凉;个头大,表明着引力大,能够聚集更多地表物质,比如水圈和大气圈等…… 一言以蔽之,大个子的行星更热、更持久、引力更强。

这就带来了很多好处:热量更持久,可以让内部维持超长时间“待机”,也就是长时间维持内动力地质作用,然后驱动岩石圈分裂为板块,诱发构造活动,不断更新地表环境。引力更大呢,可以让地表维持稳定的大气层,从而为地表多变的气候提供基础条件。当地下和地表都具备了长时间活跃条件时,还要看第3个影响因素:只有个头足够大的岩质行星才能持续维持一个熔融态的外地核,从而形成一个包裹全球的磁场,保护着地表的水圈和大气层不剧烈的太阳风给刮走。

事实很明白:所有这些优势,都是属于咱地球的。可对于想追溯历史的人来说,活跃就是一个很麻烦的事情了。活跃不息的地质运动支撑着生物圈38亿年来的活跃;但地质运动——加上生物圈本身,都是爱折腾的主儿。今天沧海、明天桑田,40多亿年来回变幻翻动,早把太初时代那些珍贵地质史料摧残得面目全非。

小不点火星呢,早在30多亿年前就已经冷却了。人类需要的恰恰是这份早年的冷却。它凝固的地核,是历史;它死气沉沉的岩石圈,是历史;它僵硬不动的地层,是历史;它干涸的湖盆、它永眠的火山,还是历史。

人类不是没有想过,亿万年前的火星上,同样有着持恒不挠的造山与填壑。所谓的板块运动,是地球自家维持生命的无二珍宝。

——但前提是,你要确认它的岩石圈内部有遭受应力而褶皱的痕迹。

人类不是没有想过,亿万年前的火星上,同样有着温暖的季节与汹涌的大洋。所谓外动力地质作用,是今日地球自家表层活跃不羁的现实。

——但关键是,你要确认它的岩石圈浅部也有相应的沉积盖层。

人类也不是没有想过,亿万年前的火星上,曾经萌生了最原初的生机。那第一抹曙光是否依旧存在,它沉睡在何处?人们期望过,猜测过,也一次次的试探过。

——但问题是,我们终归没在火星找到确凿的能支撑早期生物存活的环境遗迹。

所以,问题太多,而真正看到的、证实到的,又太少。既然知道真相就埋在那里,现在条件成熟了,何不过去看一看,瞄一瞄呢?一来二往,这眼界便有了突破。在这个节点上,名为洞察号的探测器飞了过去,并在火星上着陆,或许便是我们的历史起源真正揭晓之时。(编辑:Steed

西方式微,东方抬头,虎鲸秀在中国还能演多久?

从1938年佛罗里达的第一家商业海豚馆开张,鲸豚表演已经在世界各地的海洋馆上演了80年。

1993年,英国最后一家海豚馆关闭。3年后,两头瓶鼻海豚从日本飘洋过海落户中国青岛。

2013年,印度环境和林业部颁布圈养鲸豚禁令。同年开始,长隆海洋王国陆续从俄罗斯进口9头虎鲸。 

2016年,美国水族馆“海洋世界”(SeaWorld)宣布终止虎鲸繁殖和表演。同年,6头虎鲸分别进入上海海昌海洋公园和无锡长乔海洋公园。

2018年11月16日,上海海昌海洋公园以一场“王者虎鲸科普表演”首秀,拉开了中国虎鲸表演的帷幕。

中国鲸豚表演的每一个起点,都是在其他国家已经开始禁止之后。这次,我们去看了海昌的虎鲸表演,结果依然很令人难受。

图片来源:东方IC

虎鲸“科普”表演向观众科普了什么?

海昌海洋公园把这一场虎鲸秀称为“科普表演”。园方称,“二十多分钟的表演中,70%的时间用来展示虎鲸自然的生活状态,同时鉴于虎鲸乐于和人进行互动,剩余的30%时间中,除了少量驯养员和虎鲸的共同表演,还安排了与观众互动的环节。”

果壳的网友球球前去围观了真正的表演,发现整场秀使用的依然是鲸豚表演的常见招数:水面跳跃,尾鳍击水,张嘴乞食,接受驯养员抚摸甚至亲吻,还有“搁浅”到展示台上向观众“打招呼”。所谓的”科普”,仅是在表演的开头照本宣科地读了一小段科普材料。随后的解说充满了大量误导,比如,在介绍虎鲸高智商时,让虎鲸展示”微笑”,并解释为这是虎鲸生活得很开心的表现。海洋馆中的噪声是圈养鲸豚压力的来源之一。现场,音乐声和观众欢呼声依然嘈杂,解说只字未提噪声可能对虎鲸的影响,反而用”虎鲸在海中使用声纳”来鼓励观众发出更大的欢呼声和掌声。

“王者虎鲸的科普首秀。超高智商的深海暴君真的喜欢人类,它对人类的感觉是: 哇,你也好可爱!” 现场的广告词也充满了误导,给虎鲸强行加入了喜欢人类的情感戏。图片来源:球球

这些表演真的展示了虎鲸自然的生活状态吗?

确实,虎鲸在野外会有跳跃、尾鳍击水、故意搁浅到海滩上等行为。然而,这些行为在野外都有明确的生态目的,不是为了表演更不是为了与人互动;表演中的虎鲸虽被人刻意诱导而展现了这些行为,但完全脱离它本来应该有的生态环境,因此无论如何不能说体现了它的自然生活状态,更和节目的说明大相径庭。

比如,用尾鳍拍击对于野外的虎鲸而言是一种攻击性行为,有力的尾鳍能把猎物击打到失去行动能力,便于捕食,绝不是为了打水花逗乐观众。“搁浅”也是聪明的虎鲸为捕捉浅滩和岸上猎物发展出的一种特殊捕食技巧,并非为了向观众致意。野外的虎鲸根本不会张嘴乞食,何况虎鲸在表演中得到的,只不过是几条冷冻的小鱼而已。要知道,表演的这4头虎鲸来自俄罗斯远东地区的鄂霍次克海,这是一种以海洋哺乳动物为食的过客型虎鲸,平素喜欢捕食鳍足类和须鲸类的幼鲸。这样的自然行为,又如何展现?

图片来源:球球

真正的自然生活状态,是在俄罗斯寒冷的海洋中,为求生存发展出的多样的捕食策略和技巧;是虎鲸以惊人的合作技巧围捕体型比自己还大的须鲸;是在复杂多变的海洋环境中与其他海洋生物的互动;是在家族中与母亲和兄弟姐妹的交流和游戏。这些,在窄小单调缺乏生境营造的表演池里都看不到。虎鲸表演与展示虎鲸自然生活状态还相距甚远。

那虎鲸能用于圈养和表演吗?

瑞士、希腊、匈牙利、印度、智利等国,还有美国的多个州,都禁止虎鲸圈养和表演。而英国、挪威、巴西、卢森堡等国虽未彻底禁止,但对饲养条件设定了极为严格的要求,以至于几乎不可能依靠表演牟利。

在中国,虎鲸表演的确不违法。目前国内并没有法律禁止圈养鲸豚,只要圈养机构具备圈养资质并妥善办理进口、运输、饲养等证件,就可以合法地在海洋馆圈养虎鲸。至于表演,虽然2010年住建部曾发布一份《关于进一步加强动物园管理的意见》,要求停止动物表演,但当时并没有得到有效执行,成为一纸空文。国内的海洋馆不同于动物园,不归住建部而归农业部管理,也不受此约束。

图片来源:中国鲸类保护联盟

然而,中国的虎鲸来源有着严重的问题。

目前,国内所有圈养虎鲸均来自俄罗斯远东地区野捕。在美国西海岸和冰岛相继禁止捕捉虎鲸后,俄罗斯成为世界上唯一仍在为出口圈养虎鲸而捕鲸的国家。除了已经进入中国的虎鲸,2018年,俄罗斯还有有13头捕鲸配额(不包括在捕捉中死亡的个体),大部分将会运往中国。对于本身家族群体较小的过客型虎鲸,掳走几头可能就会影响到一个家族的生存。目前,远东地区这一过客型虎鲸种群的数量仍未明确,持续的商业捕鲸会对这一种群造成何种程度的负面影响仍未可知。

19世纪60至70年代,美国西海岸大规模的商业捕鲸狂潮掠夺走南方居留型虎鲸种群中约40%的个体,虽然在禁捕令颁布后,这些虎鲸得以短暂喘息,但这么小的种群难以面对随后紧接而来的食物减少、海上交通、污染等造成的巨大的生存压力,如今,这个种群已经被美国和加拿大列为濒危种群。可以预测,虎鲸首秀之后,中国圈养虎鲸的兴起将会进一步增加俄罗斯野生虎鲸种群的压力。

即使抛开动物来源的问题,圈养鲸豚依然还有种种无法解决的弊端。

一家现代动物园圈养动物,需要尽可能模仿动物的自然栖息地进行生境营造,满足动物的生理和心理需求,让动物可以健康生活并展示自然行为。虎鲸的生境,是广阔的海洋,有岩礁、有沙滩、有各种海洋动植物,虎鲸能与多变的环境有丰富的互动。而我们见到的饲养池和表演池,大都是光秃秃的池子,既无生境营造也鲜少有环境丰容。在野外,虎鲸一天能游动上百公里,也会潜到上百米深处。这样大的空间需求在海洋馆中很难得到满足。即使是符合严格标准的池子,圈养环境通常也只有自然栖息地的百万分之一大小。再者,虎鲸是社会性动物,具有复杂的社会结构和稳定的家族关系,海洋馆难以满足它的社交等心理需求。

环境难以满足需求,还要在喧闹的环境下进行表演,两面夹击之下,海洋馆的虎鲸的压力水平大都比较高。已有种种证据表明,虎鲸并不适合圈养和表演(Naomi Rose博士曾写过一篇文章详细解释为何虎鲸不适合圈养,对此有兴趣的读者可查看参考资料[6]深入了解)。

在圈养和表演的压力下,虎鲸的健康情况堪忧。许多虎鲸出现皮肤病和其他感染症状。我们经常可以看到圈养虎鲸的背鳍倒塌,而这在野外的发生率不到1%。虽然尚未有确切结论,但研究人员推测,这有可能和饮食习惯改变造成的压力、过高的温度、活动和行为的改变等有关。圈养的虎鲸寿命通常比野外的虎鲸要短得多。野外的虎鲸寿命大多在40-60岁,有的可达80岁。而圈养虎鲸的寿命大多只有二十来岁。微博网友萌萌哒的虎鲸Daphne整理了日本圈养虎鲸的数据,这些虎鲸在被捕时大多是幼年,平均在馆内生存期只有6年,只有8%的圈养虎鲸在馆内生存超过20年。

由于无法满足心理需求,圈养虎鲸往往还展示出异常的攻击性。1989年,圣地亚哥海洋世界的一头虎鲸Corky向另一头虎鲸Kandu V发起攻击,导致动脉破裂。Kandu在观众的注视下最终失血过多而死。甚至攻击饲养员和观众的案例,也屡见不鲜。

而攻击性发展的极端结果,就是杀人。

虎鲸虽有“杀人鲸”的别名,也确实是不折不扣的海中猛兽,但在野外却没有一例攻击人致死的案例;所有的杀人都发生在动物园和水族馆里。1991年至今,2头虎鲸共攻击并杀死了至少4名驯养员和观众。其中一头虎鲸就是大名鼎鼎的Tilikum,背负着“杀人”鲸名号的它在馆中度过了漫长的33年并杀死三人,最终死于肺部感染。另一头,是西班牙加那利群岛鹦鹉公园的虎鲸Keto,在圣诞节前夜,它杀死了29岁的驯养员Alexis Martinez。

没有人希望再看到下一次虎鲸杀人事件的发生。

迅速变化的民意,保护意识的觉醒

虎鲸的圈养始于1961年。2年后,讲述海豚故事的电影《Flipper》大热,鲸豚圈养的热潮席卷开来,公众出于猎奇蜂拥至海洋馆,而商家也看中了巨大的商机。在北大西洋东部美国的西海岸,至少有166头虎鲸被捕。

 图片来源:Terrell C. Newby, Ph.D.

在1970年代,光是英国就有至少36家圈养鲸豚的海洋馆。但是,渐渐也有人关注到了野捕鲸豚和圈养过程中的种种问题,保护意识开始在公众中觉醒,一些人开始呼吁禁止圈养鲸豚,一些人要求政府立法保障动物福利。1991年,Tilikum对人类发起的第一次致死性攻击也许推动了这一进程。90年代初,英国制定了当时全世界最为严格的圈养标准,其中,虎鲸饲养池的最小直径不得小于15米,深度不小于12米,5头虎鲸的水池容积必须大于12000立方米,每增加一头要再增加2500立方米。 严格的标准使得海洋馆很难达到要求,迅速改变的民意也使得场馆改造变得无利可图。1993年,英国境内最后一家鲸豚馆关闭。

同一年,一部电影《Free Willy》也在众多鲸豚馆游客的心中激起了波澜,引发了公众对鲸豚圈养问题的关注。经过6年的持续努力,Willi的真身Keiko在1999年被放归野外。随后,越来越多的国家开始停止圈养鲸豚。

在世界范围内,商业鲸豚圈养表演从热潮兴起到开始衰退,花了三四十年。根据WDC的数据,截至2018年11月8日,只有8个国家仍在圈养虎鲸,共71头,其中15头在中国。

然而,随着社会加速往前飞奔,我们的公众意识也已经悄然发生了改变。在动物园行业,已经有优秀的园区抛弃了马戏表演,关注起动物福利和野生动物保护教育。就在几年前,很多人还会为海洋馆开张兴奋不已。如今,打开百度搜索关键词,已经能看到不一样的观点。

1995年,2头瓶鼻海豚从日本来到中国青岛。到现在,已经过去了23年,也许要不了多久,我们就能看到中国的海洋馆离开这条插满了警示牌的别人早已走过的弯路。

没有鲸豚表演,海洋馆的未来走向哪里?

走向哪里?回归本质。其实,海洋馆的本质也是一种动物园。虽然,现在国内商业化的场馆过多地强调了它的娱乐功能,但其实动物园设立的初衷应该在于保护、研究和教育。1930年秋天,中国科学社成员在青岛开会,蔡元培等人提议了筹建中国的第一家海洋馆,其目的就在于海洋生物的研究。没有鲸豚表演,未来的海洋馆也许可以用他们的技术和经验在有科学必要(划重点)的情况下为鲸豚救助和濒危鲸豚的人工繁殖提供支持。香港海洋公园保育基金会的海洋哺乳动物救助团队的重要成员便是海洋公园的兽医,他们多次参与了珠三角地区搁浅鲸豚的救助工作,比如2012年的老白(海豚大叔拯救全纪录),2017年的抹香鲸(一头抹香鲸的最后74小时),且多年来一直负责香港地区搁浅死亡鲸豚的剖检和分析工作,为珠江口野生鲸豚种群的监测积累了非常宝贵的数据。

新技术的进入也会给海洋馆的黄昏产业鲸豚圈养带来转变的曙光。VR和AR技术的发展能让游客实现身临其境的体验,和座头鲸同游、观察虎鲸从浮冰间隙中探头浮窥,看到鲸豚表演中看不到的景象。同时,VR和AR技术可以让海洋馆省却圈养鲸豚的昂贵费用和照顾鲸豚的烦恼,也不会给饲养员和游客带来生命危险。2017年,旧金山的海湾水族馆已经开始用AR技术设计了体验项目“北极探险家”,大受游客欢迎。

有的观点认为,虽然鲸豚圈养有缺点,但是能让很多人接触和认识鲸豚,才能产生对鲸豚的喜爱,从而保护它们。但事实上,保护教育在鲸豚馆的展示中非常欠缺。根据中国鲸类保护联盟的调查,在24场表演中,只有约40%介绍了鲸豚的一些生物学特征,只有不到30%提及鲸豚的保护等级,没有一家场馆会在展示时介绍鲸豚的野外生存情况和面临的威胁。游客从表演中接触到的,只是剥离了原本生态的孤立行为,还几乎都被解说刻意曲解为与人互动,这对提高保护意识并无多少作用。

何况,亲身接触并非产生喜爱和保护意愿的必要条件。已有众多的研究表明,合适的影像、故事等等也有助于提升对野生动物的保护意愿。对野生动物的喜爱可以从对其他更适合圈养的动物的观察中获得并延展开来。

目前,国外已有很多优秀的动物园和海洋馆在保护教育方面做出了范例。期待不久的将来,我们也能看到国内的海洋馆迈出这一步。(编辑:Ent)

参考文献:

  1. Whale and dolphin captivity in the EU – United Kingdom
  2. SeaWorld to End Controversial Orca Shows and Breeding
  3. 上海海昌海洋公园正式开园 备受争议的虎鲸科普表演进行首秀
  4. Filatova, O.A (2015). Reproductively isolated ecotypes of killer whales Orcinus orca in the seas of the Russian far east. Biology Bulletin, 42(7), 674-681.
  5. 关于进一步加强动物园管理的意见
  6. Rose, N. A. 2011. Killer Controversy: Why Orcas Should No Longer Be Kept in Captivity. Humane Society International and The Humane Society of the United States, Washington, D.C. 16 pp.
  7. EXCLUSIVE: SUMMARY OF RUSSIAN ORCA CAPTURE EXPEDITION
  8. https://us.whales.org/wdc-in-action/fate-of-captive-orcas
  9. 江恒. (2000). 青岛海豚馆. 建筑技艺(7), 108-110.
  10. 中华人民共和国农业部SC/T 6073-2012 水生哺乳动物饲养设施要求
  11. 思源. (2006). 中国式海洋馆生存. 海洋世界(10), 6-9.
  12. Weiler, Colleen. “Southern Resident killer whales: from captivity to conservation” (2018). Salish Sea Ecosystem Conference. 225. 

大脑又双叒叕被骗了?这个小药丸怎么总能“糊弄”我

大脑被骗?猛戳视频↓↓

安慰剂是任何看似“真实”的医疗方法,它可能是药丸、注射或其他类型的“假”治疗。所有安慰剂的共同点是它们不含有影响健康的活性物质

五颜六色的安慰剂。图片来源:Wikimedia Commons

安慰剂帮助研究特定疾病

研究人员会使用安慰剂来帮助他们了解新药或其他治疗方法对特定疾病的影响

你猜这些小药丸是不是安慰剂?图片来源:Pixabay

例如,某项研究中的一部分受试者可能会服用一种降低胆固醇的新药,而另一部分人则服用安慰剂,但研究中没人知道他们服用的究竟是什么。

图片来源:Giphy

然后,研究人员会比较药物和安慰剂对受试者的影响。用这样的方式,他们就可以确定新药的有效性并检查其副作用

“负安慰剂效应”也存在

有时,人会对安慰剂做出反应,这种反应可能是积极的,比如感觉自己的症状有所改善;但也可能是消极的,比如可能会感受到“药物”的副作用,这就是“安慰剂效应”。

积极的反应。图片来源:Giphy

在一些情况下,即使人们知道他们服用的是安慰剂,身体也会对此作出反应

研究表明,安慰剂可以对以下情况产生影响:

▸抑郁

▸疼痛

▸睡眠障碍

▸肠易激综合征

▸更年期

图片来源:Pixabay

对安慰剂的期望越大,效果可能越好

目前,对安慰剂效应的研究主要集中在“身心关系”上。最常见的理论之一是安慰剂效应产生于人的期望。如果一个人期望药片起效,那么其身体自身的化学反应可能会产生与真正的药物类似的效果

红色和绿色的安慰剂可能效果不同。图片来源:Pixabay

一个人期望获得效果的强烈程度与安慰剂是否真的起效之间存在关联。这种期待越强,接受到正面效果的可能性就越高。

负面影响也是如此。如果人们预期会出现头痛、恶心或嗜睡等副作用,那么这些反应真实发生的可能性就更高。

如果预期出现副作用,可能真的会出现。图片来源:Giphy

一些研究还表明,安慰剂效应会导致产生实际的物理变化。例如,安慰剂效应会使体内的内啡肽增加,这是身体的一种天然止痛药。

图片来源:Giphy

安慰剂效应的一个问题是在研究期间难以区分它和真实药物的实际效果

找到区分安慰剂效应和真实治疗效果的方法,将有助于改善治疗并降低药物测试的成本,也将帮助人们更好地借助安慰剂效应的力量来治疗疾病。

回想一下,你是不是也曾被安慰剂效应“骗”过呢?

这可能是我最好的安慰剂了。图片来源:Wikimedia Commons

参考文献:

1. What Is the Placebo Effect?, Carol DerSarkissian

https://www.webmd.com/pain-management/what-is-the-placebo-effect#2

(编辑:八云)

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帮百万人许愿,带“小情侣”私奔,探测火星还有这种操作?

|· 本文来自“我是科学家”·|

朋友,你想去火星吗?

遇到这样的问题,通常收到的答复无非是“想!”或者“醒醒别做梦了!”。

其实,以现有的技术,把人送上火星并不困难。

想把人从火星送回来的话,就难于上青天了。

但是,如果不亲自去火星,只是在火星留下属于自己的印记和心愿,大概就要容易多了。

现在,越来越多的太空任务开设了这样的“业务”——携带人们的名字和心愿,一起前往太空。

听上去很酷吧!

“以百万人之名”

就在今天,北京时间11月27日时分,由NASA发射的“洞察”号(INSIGHT)的探测器就携带240万地球人的名字,在历经6.5个月时间,4.84亿千米行程之后,着陆在火星表面的“极乐世界”平原,完成了它生命中最惊心动魄的7分钟——从高速飞行状态(55000m/s)减速到普通人快走的状态(2.2m/s)。

洞察号降落分为空气阻力减速、降落伞减速和反冲火箭减速,这是第二阶段的想象图。图片来源:NASA

填上姓名,就能圆个火星梦!图片来源:NASA

虽然“洞察号”不是第一次这么做的,但它无疑是有史以来最火爆的一次,一共有240万个名字(作者本人有幸也在其中),是大名鼎鼎的“好奇”号火星车携带数量的两倍!

第一次征集早在2015年的8月就开始了,当时在22天内一共征集到了826923个名字,这些名字将存储在一枚直径0.8cm的芯片内,这个大小比我们的拇指指甲盖还要小一圈。

工程师在“洞察”号火星探测器上放置携带名字的芯片,这是其中的第一枚。图片来源:NASA

洞察号最初预计是2016年发射,不过不小心延期了。火星探测窗口的周期大约每26个月一次,这个窗口内发射火星探测器最节省燃料。因此“洞察”号的下一次发射就顺延到了2018年的5月。多出来的两年时间不能浪费了,于是又启动了第二轮的名字征集。

不征集不知道,一征集吓一跳——这一次一共征集到了160万个名字,超过了之前任何一次的数量。加上第一批征集的82万,最终,有2429807个名字跟随洞察号一起前往火星。它们将和洞察号一起,永久存放在火星上,成为大家在火星上的一个印记。

这240万个名字的背后,是240万个前往火星的心愿。

“全副武装的武士”

这艘火星探测器和以往的探测器相比有一些不同:

“洞察”号INSIGHT的全称是“Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport”,翻译成中文就是利用火震、大地测量和热流传输的火星内部探测器。

这意味着它将是一位坚守阵地的火星物理学家,而不是像“好奇”号那样四处游走的探险家。它肩负着人们首次探测火星内部的地震、地热等重任。

这次洞察号携带的专业科学仪器中,有两件仪器十分突出,它们就像武士手中的长枪和圆盾。

 “洞察”号的阵势,左侧 “圆盾”为火震仪,右侧 “长枪”为火星热流探测仪。图片来源:NASA

“长枪”就是火星热流探测仪,这个细长的仪器需要掘地15尺,帮助我们了解火星更多的地热变化历史;

“圆盾”则是火震仪,需要“洞察”号用机械臂吊放到地面上。通过火震仪测量火星地震,我们就可以了解火星的内部结构了。

两台仪器摆出来的阵势,颇具有临阵武士的风范。

“私奔的情侣”

需要“八卦”的是,洞察号这次造访火星不仅带了240万个心愿陪伴,还带着一对从地球私奔的情侣:“瓦力”和“伊娃”(取自《机器人瓦力》)。它们偷偷藏在洞察号里,等到进入太空后才愉快的跑出来。

私奔中的 “瓦力”和“伊娃”正在与遥望地球。图片来源:NASA

当然了,便车也不能白搭,洞察号还是需要它们做一些力所能及的事情的。而这一对微小卫星的任务就是注视洞察号着陆的过程,并充当这一时段洞察号和地球的传声筒,进行信号的中继传输。

不过,火星附近已经部署了很多“侦察兵”,“洞察”号为什么要这两个小家伙帮忙呢?

尽管火星上空已经有火星勘测轨道飞行器(MRO)在待命,还有“奥德赛号”(Odyssey)和“火星快车号”(Mars Express)可以驰援。但是,火星勘测轨道飞行器有个坏习惯,就是太沉默,飞一圈才向地球发一次数据,一圈当中的其他时候都默不作声。而火星表面还有“好奇号”火星车和失联了一阵子的“机遇号”火星车需要联络,有些指望不上。

情侣双方都非常小,卫星主体长36.6cm,宽24.3cm,高11.8cm

于是,为了报答洞察号帮助他们私奔的恩情,“瓦力”和“伊娃”决定亲自为洞察号着陆做实时联络和信号中继。这样一来,“瓦力”和“伊娃”还能顺带告诉地球人,“我们私奔成功了!”。

尽管“瓦力”和“伊娃”只有手提箱那么大,但他俩不仅是地球和“洞察”号之间的传声筒,也是双方的翻译官。由于地球上空的无线电相对复杂,因此给深空探测的频段是固定的,包括“瓦力”和“伊娃”在内,所有的深空探测器只使用少数几种语言(固定的频段)。而火星上的交流则方便的多,毕竟这里几乎没其他的无线电信号,因此选用了特高频UHF频段,这也是我们常用的对讲机的频段,所以就相当于火星探测器之间使用特制的对讲机进行交流。同时,采用火星上空中继的传输速度,也比从火星地表直接和地面传输快捷的多。

绿色为“洞察”号向“情侣”发送信号,蓝色为“情侣”向地球转发信号

当然了,之所以选了一对情侣而不是“单身汉”,NASA也是有考虑的。情侣双方即使任何一位有“小情绪”罢工了,另一位还可以继续工作,这样可以保障地球和“洞察”号之间的信号畅通。

不过,抵达火星之后,“小情侣”就会和“洞察”号分道扬镳了——只有手提箱大小的“瓦力”和“伊娃”并没有携带燃料,因此不能减速和改变轨道。他们的速度超过了火星的逃逸速度,因此不会被火星俘获,他们将会掠过火星,在太阳系中继续他们的私奔“星生”,一起浪迹太阳系中。

而“洞察”号将在火星的“极乐世界”平原上定居,过起了“采石东篱下,悠然见南山”的生活,它的发现将极大扩充人们对火星内部构造的认识,让我们更了解这位邻居的前世今生。(编辑:Yuki)

“基因编辑婴儿”制造者的大梦:我要使它成为典范

编者按:南方科技大学生物系副教授贺建奎宣布,一对名为露露和娜娜的基因编辑婴儿,于2018年11月在中国健康诞生。这一消息引起了学术界的轩然大波:是该质疑伦理问题,还是支持这一研究的情有可原?11月26日,美联社对贺建奎、贺建奎的合作者,以及业内数位知名科学家,分别进行了采访。
以下为果壳对美联社报道《Chinese researcher claims first gene-edited babies》的全文翻译。

据美联社香港消息,一名中国研究者称在他的帮助下,世界首例基因编辑婴儿诞生——他说他用一种能够改写生命蓝图的强大新工具,修改了这对本月出生的双胞胎女婴的DNA。

研究者贺建奎 | 瀚海基因

如果是真的,这将是科学和伦理的一大跳跃。

一名美国科学家称他在中国参与了这项工作,但是这种基因编辑在美国是被禁止的,因为DNA的改变会传给后代并且有危害其他基因的风险。

许多主流科学家认为这种尝试太不安全了,有些谴责这一中国的报告是人体实验。

研究者贺建奎称,他在7对夫妻的生育治疗中修改了胚胎,至今有1例妊娠成功。他说他的目标不是去治愈或预防遗传病,而是试图给予一种少有人天生具有的特质——一种抵抗HIV(艾滋病病毒)的能力。

图片来源:philosophersforchange.org

他说孩子的双亲拒绝公开身份或接受采访,他也不会透露他们住在哪里或者这项工作是在何处开展的。

贺建奎的说法还未得到其他方的独立证实也尚未发布在期刊上,要在期刊上发布的话,研究将会被其他专家审查。周一,他在香港向第二届人类基因组编辑国际峰会(预定在周二召开)的组织者透露了此事,并于早些时间接受了美联社的独家采访。

“我不仅想要创造第一例,更要使之成为范例,对此我感到责无旁贷,谈到是否允许或禁止此类科学的时候,他这么告诉美联社:“社会将决定接下去该做什么。”

有些科学家对此大为震惊,并予以强烈谴责

这“是恣意妄为……在人身上开展实验不论从道德上来说,还是伦理上来说,都说不过去,”奇拉·穆苏努鲁(Kiran Musunuru)博士这样说,他是宾夕法尼亚大学的基因编辑专家,也是一名遗传学期刊的编辑。

“这太操之过急了,”艾瑞克·透坡(Eric Topol)博士说,他是美国加利福尼亚斯克里普斯研究转化研究所(the Scripps Research Translational Institute in California)的负责人。“我们看到的是对一名人类的操作指南,这事关重大。”

然而,有一位著名遗传学者——哈佛大学的乔治·丘奇(George Church),为抵抗HIV的基因编辑的尝试辩护,他称HIV为“一项重大且与日俱增的公共卫生威胁”。“我认为这是情有可原的。”丘奇这么说。

中国法律未明确禁止基因编辑

近年来,科学家发现了一种相对简单的基因编辑方式,这个新工具叫做CRISPR-cas9。CRISPR-cas9可以直接对管理整个机体的DNA链进行操作,添加某个需要的基因,或者让某个问题基因停止运转。

该方法此前只被用在成年患者身上,用来尝试治疗一些致命性疾病,而且由基因编辑产生的改变只限于接受治疗的患者本身。但是编辑精子、卵子或者胚胎的基因则不一样,这带来的改变是可遗传的,对此,美国只允许将其用于实验室科研。中国法律禁止克隆人,但没有明确禁止基因编辑。

贺建奎曾在美国莱斯大学和斯坦福大学学习过,之后回国在深圳的南方科技大学组建了自己的实验室,并在深圳拥有两家基因技术公司。

在贺建奎回国后和他合作开展这个项目的是美国科学家迈克尔·蒂姆(Michael Deem)——物理学和生物工程学教授,他是贺建奎在莱斯大学求学期间的导师。蒂姆也是贺建奎的这两家公司的科学顾问,并持有他所谓的“少量股份”。

美国科学家迈克尔•蒂姆。图片来源:Jeff Fitlow University 

贺建奎说他在实验室里做了几年小鼠、猴子和人的胚胎基因编辑工作,并且为自己的方法申请了一些专利。他表示,自己选择针对HIV做胚胎基因编辑是因为HIV感染在中国是个大问题。他试图让一个叫做CCR5的基因失去功能,CCR5表达的蛋白质能形成一个“入口”,引起艾滋病的HIV病毒就是通过这个入口进入细胞的。

CCR5。图片来源:wikimedia

贺建奎:重点不是预防疾病的传染风险

参与该项目的所有男性都感染了HIV病毒,女性则均未感染,但是基因编辑的目的不是预防这种较低的传染风险,贺建奎说道。这些父亲们的感染情况已经被标准的HIV药物强力抑制住了,并且可以用更简单的方法在不改变基因的情况下防止传染给后代

这个项目的吸引人之处其实是给那些感染HIV的夫妻一个机会——生育一个或能免受此疾病滋扰的孩子

贺建奎招募的这些夫妻来自北京一个叫做“白桦林”的艾滋病感染者互助平台。它的领头人“白桦”(化名)告诉美联社,HIV感染者的感染情况被人知道后,被辞退或者遭遇医保问题等都是常有的事。

贺建奎是这么描述这项工作的:这个基因编辑是在IVF(体外受精)、或者说实验室培养皿受精的过程中进行的。

  1. 首先,要“清洗”精子,让它从精液中分离出来,HIV有可能潜藏在精液中。
  2. 把一个精子放进一个卵子中,产生一个胚胎。然后加入基因编辑工具。
  3. 当胚胎长到3-5天时,移出几个细胞,用来检测编辑情况。
  4. 参与项目的夫妻可以选择使用编辑或者未编辑过的胚胎来尝试妊娠。22个胚胎中总共有16个编辑过了,用11个胚胎做了6次妊娠尝试,最后这对双胞胎被成功怀上。

双胞胎的人生,未来会怎样?

检测结果显示,双胞胎中有一位的两份目的基因都被改变了,而另一位只改变了一份,没有证据显示其他基因受到了损伤,贺建奎说道。拥有一份该基因的人仍有可能感染HIV,虽然非常有限的研究显示这类人在感染后身体健康会衰退得更慢些。

几位科学家评价了贺建奎向美联社提供的信息,并认为目前为止的实验不足以证明基因编辑成功或排除了伤害

他们还注意到,一些证据表明编辑不完整,至少双胞胎中的一个似乎是由具有各种变化的细胞拼凑而成。如果只有特定细胞中的一些被改变,“这几乎就和没编辑一样,因为HIV感染仍有可能发生,”丘奇说。

图片来源:asme.org

丘奇与穆苏努鲁质疑允许将其中一个胚胎用于怀孕的决定,因为这些中国科研人员表示他们事先知道这个胚胎的两份目标基因没有都被改变。

那个孩子在避免HIV感染方面几乎没有获得任何好处,你们却让那个孩子暴露在各种未知的安全风险中。”穆苏努鲁说。

该胚胎的使用表明,那些研究人员的“重点是测试编辑,而不是预防疾病”,丘奇说。

即使基因编辑完全成功了,没有正常CCR5基因的人面临着更高感染其他病毒(如西尼罗河病毒)、以及死于流感的风险。由于有很多方法能预防HIV感染,而且即使感染,它也是可治的,所以基因编辑造成的其他医疗风险令人担忧,穆苏努鲁说。

参与者同意的是“艾滋病疫苗研发”计划?

贺建奎进行实验的方法也存在问题。他在工作展开很久以后才于11月8日正式在中国临床试验注册中心登记。

目前尚不清楚参与者是否完全理解实验目的及潜在的风险与收益。例如,知情同意书称该项目为一项“艾滋病疫苗研发”计划

莱斯大学科学家蒂姆表示,当可能的参与者表示同意时,他就在中国,并声称他们“绝对”能够理解实验风险

蒂姆说他与贺教授在莱斯大学曾一起研究疫苗,他认为基因编辑与疫苗研究类似。“这可能是用外行话来形容它的一种说法。”他说。

这两个人都是物理专家,没有进行人体临床实验的经验。

贺建奎说,他亲自制定了项目目标,并告知参与者这是胚胎基因编辑的首次尝试,并包含风险。他还说他会为通过该项目而怀上的孩子提供保险,并计划在18岁之前提供医疗跟踪。如果他们成年后同意,那么医疗跟踪还会继续。

图片来源:ivi-fertility.com  

更多的怀孕实验要等到分析过这一次的安全性,并让该领域专家权衡利弊之后才会继续。但是贺教授承认,参与者并没有被告知说“第一例”达成之后,其他参与者可能不再有机会进行他们所签署的这一疗法。提供给参与者的合约中,包含了免费的生育治疗。

贺建奎是于深圳和美妇儿科医院申请并获批项目的,但他所提到的为项目提供胚胎或受孕手术的4家医院中并不包含这一家。(译注:该医院今天否认了和这个项目的相关。)

其他医院中有一些员工并未获知该研究的性质。贺建奎和蒂姆说这是为了对一些参与者的艾滋病感染情况保密。

基因编辑实验是否符合伦理,实验合作者怎么看?

“我们认为这是符合伦理的。”深圳和美妇儿科医院伦理委员会主席林志通说。

林志通曾是和美医院CEO,现仍在和美体系任职。图片来源:深圳和美妇儿科医院官网

贺建奎说,任何可能会接触到包含艾滋病毒的样本的医疗人员都已被告知。贺建奎实验室中一位胚胎生物学家研究者覃金洲向美联社证实,他在一些受孕实验中清洗了精液,并注射了基因编辑工具。

贺建奎说,参与者并非伦理专家,但是“他们在回答什么是正确、什么是错误上的资格和专家一样权威,因为冒最大风险的正是他们自己的生命。”

“我相信这能帮到他们的家庭和孩子,”贺建奎说。如果实验产生了意外的副作用或伤害,“我会感到和他们同样的痛苦,我本人会负起责任。”

(翻译:球球、芳斯塔芙、Amaranth、BobbyLiu,校对:Ent、vicko238,编辑:Ent)

图片来源:美联社

编译来源

AP, Chinese researcher claims first gene-edited babies

首例艾滋病免疫的基因编辑婴儿降生,为什么我们无法停止担忧?

人民网今天的新闻称,世界首例免疫艾滋病的基因编辑婴儿在中国诞生。

这一宣称还没有得到其他方的独立证实,是研究者本人向外界透露的。但如果是真事,那么这就是大新闻了。

图片来源:AP Photo/Mark Schiefelbein

这里的“基因编辑婴儿”指的是什么?

是指利用CRISPR基因编辑技术修改受精卵或早期胚胎的基因。这个技术以前也有很多研究者做过,但是都会在胚胎发育极早期就中止。让修改过的胚胎完全发育直到诞生,这是第一次。

这次编辑了什么基因?

是把编码CCR5蛋白的基因修改成了它的变体CCR5Δ32,这里的三角形是希腊大写字母“德尔塔”,意味着它少了32个碱基对。

CCR5是一个负责免疫的基因,在自然界里已经存在CCR5Δ32这个突变了。研究者发现,CCR5Δ32的历史很短,只有约一千年左右,它的频率历史上一直在快速增加,说明它总体来说应该是好东西。

通过编辑获得CCR5Δ32,有什么好处和坏处?

最大的好处是,拥有它的人对HIV-1有很强的抗性。不能说这意味着对艾滋病完全彻底的免疫——HIV病毒的毒株很多——但这个抗性是很明显的。(不幸的是,它不能保护中国目前最流行的毒株。)

考虑到HIV传给人不过几十年,这并不能解释它历史上的频率增加,所以它应该还对历史上某些流行病也有好处。

CCR5Δ32也有缺点,会对感染后的炎症反应带来不良影响,比如遭受一些黄病毒属病毒(如西尼罗河病毒或者蜱携带的脑炎)感染后,有更高概率出现严重的症状。流感的死亡率可能也会增加。

现在HIV是全球范围内严重的公共卫生问题,所以人群中CCR5Δ32增加应该还是好事情,但是对于具体的个人,特别是刚出生的婴儿,就不好说了。毕竟不是每个人都身处艾滋病高危中,一个人完全可能过上一种西尼罗河病毒比HIV更危险的生活。

更何况,使用CRISPR进行编辑,这个操作本身就是有风险的。

CRISPR基因编辑的风险在哪里?

CRISPR作为基因编辑工具虽然强力,但是会有很多“脱靶”——错误地编辑了不该编辑的地方。它的脱靶率依然是一个争议中的话题。

在有些领域,脱靶不是大问题,比如如果我要编辑一个农作物,那很简单,编辑完了之后养养看,不断检测各种指标,如果出了问题,扔掉重来就是了。

但是在人类胚胎编辑里,脱靶就是大问题了,因为你只有一个检测窗口——那就是胚胎早期。等到胚胎发育起来再发现问题那就晚了,你总不能把一整个活人给扔掉。

而且,这个人长大成人之后还要结婚生子的,脱靶带来的错误编辑还会传给后代。

当然研究者肯定知道脱靶的风险,我也相信他们一定尽了一切努力来测序筛查防止脱靶的出现,但是目前的技术毕竟是有限度的,对人类胚胎进行操作,风险还是太大了。

收益不能和风险相抵吗?

在这个案例里,比较难。

按照常规,一种新的遗传治疗技术,会首先在患有遗传病的人身上使用。把病治好是一个毫无疑问的收益,这个收益可以和新技术的风险相抵。

但这次基因编辑不是治好遗传病,而是获得对一种疾病的抗性,同时小幅增加另外一些疾病的风险。虽然HIV眼下是很重要的威胁,但并不见得对每个人都是如此,也不能预测未来如何。毕竟,已有的HIV阻断疗法效果已经非常好了。所以,这个收益本身就很不明确。

更糟糕的是,根据美联社的报道,这次的双胞胎里,至少有一个没有完全编辑成功,换言之这个孩子没有获得真正的抗性。没有抗性,却还是遭受了编辑过程以及它伴随的脱靶风险,这个场景就很不好了。按照常规,没有编辑成功的胚胎就不应该允许它长大才对。

所以,这次的这个实验还是有相当的安全和伦理问题。

那谁给批准的实验呢?

目前网上能够查到一份来自“深圳和美妇儿科医院”的伦理委员会审批。这是一家莆田系医院,此前多次爆出医疗事故纠纷的新闻。

这一实验也进行了注册,但是在实验开展很久之后的补注册。

给家长的知情通知书上写的是这是一个“艾滋病疫苗”实验。整个过程都有缺乏监管和透明度的嫌疑。

这个实验如果成功,意味着什么?

技术上讲,基因编辑胚胎不是新鲜事,大家等待的突破不是编辑本身而是如何避免脱靶。还看不出这个新实验是否有所突破。

日常现实中,这不会带来什么巨大变化。HIV抗性不是什么特别了不起的特征,这个基因也已经存在于人群中了。我们真正关心的“设计婴儿”的那些特征,比如外貌或者智商,都太过复杂,短期内设计不出来(除非你愿意全盘照搬爱因斯坦或者霍金的基因)。

真正值得担忧的,是这个案例暴露出来的监管不足。干细胞疗法也是一个很有前途的医疗新技术,但因为国内监管不足,很多黑心诊所都在打着它的名义进行昂贵而无用(甚至有害)的所谓治疗。我很担心CRISPR胚胎编辑也会变成这样。

以及,愿这两个孩子能健康成长。
 

题图来源:AP Photo/Mark Schiefelbein

四步戒掉手机成瘾,你能做到第几步?

通勤的路上手机没电,去厕所的时候忘带手机,醒来摸了半天找不到手机……这简直是都市恐怖故事了。睡前最后一个见到的,醒来第一个寻找的,已经从枕边人变成了手机,边走边玩手机,也变得不稀奇。如果十年前“手机成瘾”还让人闻风丧胆,如今听了就直教人心虚了!

在“手机成瘾”这件事上,你并不孤单。全球约26%的手机用户每天会刷7小时手机;76%的用户每天会刷3小时以上的手机。

手机这个小妖精到底有什么魔力,让你刷刷刷刷不停?不要再自责啦,手机软件者们可是使出了浑身解数让你与手机难舍难分啊。比如APP上的未读消息小红点,让你看着心痒痒,忍不住要点一点。打开APP之后的无线信息流又让你根本停不下来。手机一开一灭,仨小时没有了!

手机开发者们的小“阴谋”背后,可都是有科学依据的。果壳B站联合出品的新节目《你听我解释》第一集,就来讲讲你都是怎样“被算计”的!此外,我们还贴心地附上对抗“手机成瘾”的几个大招,让你不再苦于“手机真香”。

还没看过瘾?戳我关注“果壳”B站账号,带着你的陈年老疑问,热情的弹幕走起来吧!

 

古城里唯一一块有图案的马赛克,内容竟然如此三俗……

在欧洲和西亚,有一种传统的装饰方法叫做马赛克。这种装饰是用不同颜色的小块玻璃、石头的物体拼出图案,经常用于墙面。因为非常耗费人力和原料,所以很珍贵。

在土耳其海边有座建于1世纪的安提切塔(Antiochia ad Cragum)古城。工作人员在此发掘了14年,找到了许多建筑遗迹,都没有发现带画面的马赛克。幸运的是,今年夏天他们终于找到了古城里第一个图画马赛克。

内容竟然是黄色笑话。

新发现长这样。图片来源:University of Nebraska

……

这幅精美的大型三俗马赛克发现于一个2世纪公厕内,将古罗马厕所文化的黄暴推向新高度。

大地砖保存了两副图案,分别讲述了一个三俗段子。古罗马人没有拿自己的主神开涮,段子的梗来自古希腊神话的纳瑟斯(Narcissus)和伽倪墨得斯(Ganymede)。

在希腊神话里,伽倪墨得斯的经典形象之一是玩耍滚铁圈游戏的少年。他来自特洛伊,被变成鹰的宙斯绑架去当了酒童。宙斯与伽倪墨得斯经常被描述为古希腊青年男子与少年男子间浪漫关系的示例,这幅(男)厕所马赛克也发挥了低俗本质。画面中,变成巨鸟的宙斯叼着一块海绵,正抓着少年脱离地面,对方手上的铁环玩具换成了长棍,末端也戳着海绵。

伽倪墨得斯与宙斯。图片来源:University of Nebraska

另一幅图上,“水仙花”一词的来源纳瑟斯是个以美貌著称的男子。他因为太美而爱上了自己水中的倒影,最终变成了一株白花。但是在这幅厕所马赛克中,纳瑟斯长出了异常大的鼻子,这以当时的审美会被认为非常丑。遗憾的是,纳瑟斯目光所看向的图像下部已经无法辨识,所以,他到底是在看什么的倒影,就只能靠猜了……

左部被自动打码的“纳瑟斯”马赛克。图片来源:University of Nebraska

至今,这幅厕所三俗画是古城中唯一发现的带画面的马赛克。2012年,工作人员曾在城中一处水池附近发现了巨幅马赛克,但图像是几何花纹。

2012年发现的几何马赛克。图片来源:CreditAntiochia ad Cragum Archaeological Research Project

来自土耳其乌萨克大学的马赛克专家伯鲁·坎( Birol Can)认为,三俗画面所在的厕所很可能是个大型公厕。因为地段特别好。它与一个大型澡堂共享一面墙,它附近是古城的议事厅或市政厅。在过去,这里应该设有木头或大理石材质的马桶座,以及干净的水渠。那不拉斯加林肯大学的考古人员麦克·霍夫(Michael Hoff)表示厕所的主要使用者为男性。

现在还不清楚,三俗马赛克是否是古罗马厕所的标配,或者是此次发现的厕所尤其三俗。但是庞贝和其他遗址的发现似乎指出,这类题材的装饰物在那时至少是不罕见(比如生殖器状护身符)。

安提切塔古城建于公元1世纪,曾是古罗马重要的贸易中心。在11世纪被荒废后,这里成为罪犯藏匿赃物赃和抛尸的地点。

霍夫在这里发掘了十年。

“(三俗画)传达的幽默真正为这个废弃的城市注入了人性。我们在这里工作了十年,发现了建筑、集市、庙宇、澡堂,它们洁净优雅,但不能告诉我们太多这里的人的故事。”他说,“我认为,这幅画是我们所拥有的关于人们在我们的古城生活、呼吸、工作和玩耍的最私密的证据。”

(编辑:Ent)

参考文献

  1. Recently Unearthed Roman Latrine Was Full of Dirty Jokes. https://www.smithsonianmag.com/smart-news/roman-latrine-was-full-dirty-jokes-180970705/
  2. Dirty Jokes in Latrine Mosaics Entertained Ancient Romans. https://www.livescience.com/64000-dirty-jokes-mosaics-discovered.html
  3. Erotic art in Pompeii and Herculaneum. https://en.wikipedia.org/wiki/Erotic_art_in_Pompeii_and_Herculaneum
  4. Dirty Jokes In 2,000-Year-Old Bathroom Mosaics Reveal We Haven’t Changed Since Roman Times. https://www.iflscience.com/editors-blog/dirty-jokes-in-2000yearold-bathroom-mosaics-reveal-we-havent-changed-since-roman-times/

题图来源:University of Nebraska

未来最濒危的脊椎动物,可能是它

|· 本文来自“我是科学家”·|

人类世界消失的色彩

如果人类的世界也有一以概之的象征,你可能会想到很多新奇的标志性物件——它们的存在,能够被遥远未来的考古学家视作地球基本进程中,呈现明显人类色彩的标记。不论好坏,这些标记已经融入到了地球的生物地球化学中:比如说混凝土、塑料、放射性碎片、城市、矿井、快速增长的温室气体浓度等等。

但是人类的世界也可能被某些失去的东西所标记,比如说乌龟。以美国地质调查局的杰弗里-洛维奇(Jeffrey Lovich)为首的生物学家团队在《生物科学》杂志中写道:“乌龟在这个现代世界中苟延残喘,但是它们的挣扎却从未被重视,甚至被刻意忽略。”

图片来源:PEXELS

留不住的辉煌的过去

洛维奇和同事们写道:“乌龟的祖先可以追溯到2亿多年前,现在的356种乌龟中有接近61%的物种濒危或者已经灭绝。它们毫无争议地成为脊椎动物中最濒危的物种,它们的未来甚至比那些遭受困境而且得到广泛宣传的两栖动物还要危险。”

研究人员哀叹称,无论是自然资源保护论者还是公众,都未发觉乌龟所面临的困境,但是他们所发表的这篇名为《所有的乌龟都去哪了,为何我们需要严肃对待》的文章,并不仅仅是一项呼吁人类保留一些不可替代的生物学遗产的恳求。更确切地说,洛维奇的团队从失去的生态学功能方面阐述了乌龟的灭绝问题。

他们写道:“全球范围内发生的乌龟种群数量下降和灭绝,意味着它们的生态学角色与种群数量更繁荣时期相比极大地减弱了。它们生态学角色减弱的影响并未得到充分的认知和了解。”

他们还写道:“史前的乌龟种群有两个显著的特征,分别是大种群数和高生态量。比如说,历史上每公顷的健康湿地中曾经含有接近1吨的水龟,而每公顷的陆龟生态量接近600公斤。相比之下,针对非洲大草原的一项食草动物研究估计,每公顷的乌龟生态量为199公斤。乌龟的总重量曾经超过大象。

图片来源:PEXELS

一系列的生态问题

这样一来就会引发一系列生态学问题。乌龟和它们富含脂肪的龟蛋供养着那些以它们为食的物种。它们腐烂后的身体会重新调节分配环境中的重要营养盐。洛维奇和同事们称:“乌龟或许在一些生态环境的矿物质循环中占据着重要的位置。特别是在那些钙或者磷缺乏的生态环境。没有它们的存在,海滩和沙丘生态环境可能根本无以为继。”

乌龟也调节着它们赖以为食的植物和动物种群。一项针对江河口水龟的研究发现,由于水龟的消失,大量的盐碱滩在短短的8个月时间里就变成了泥滩。这一动态变化或许在许多环境中都能发现。研究人员在论文中写道:“乌龟消失的影响是深远的,而且能够造成营养盐减少、生态量结构改变、种群功能消失和入侵物种复辟等后果,所有这些对于生态系统的健康都是至关重要的。

以植物为食的乌龟也在种子传播中扮演着重要的角色。包含马达加斯加岛的tambaloque树和猴面包树在内的一些树木由于乌龟的消失而出现了衰退,水路沿岸的植被模式也在发生着变化。许多乌龟也是土壤生物搅动者,它们会挖掘洞穴并且移动土壤使其变得肥沃。它们的消失也会导致生物多样性的进一步降低。

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此外,在那些温血鸟类和对能量需求较高的哺乳动物无法生存的栖息地中,乌龟独特的生理学,比如说缓慢的新陈代谢、资源短缺时的休眠能力,都能够让它们在那里维持巨大的种群数量。当乌龟消失之后,其它动物无法取代它们的位置。

令人欣慰的是所有这些都不是最关键的问题——虽然乌龟受到栖息地破坏、气候变化、疾病、捕猎和捕捉等问题的威胁,但是对真正打击它们生存的是对它们命运的视而不见。洛维奇的团队向那些优先以鸟类和哺乳动物为目标但却极少关注乌龟的自然资源保护论者发出倡议,如果他们关注乌龟,他们或许也能够挽回乌龟日渐丧失的生物学潜能。乌龟也能够重新成为生态系统恢复的工具。

那就是说,研究人员最后的请求并不是以功用为目的的。研究人员写道:“随着世界的发展和演变,失去更多这些标志性的非凡幸存者真的会让这个世界变得让人感到悲哀。乌龟曾是灭绝恐龙的小行星撞击的幸存者,将来它们还能成为人类世界的幸存者吗?”(编译:Mr.Qiu;校对:大庆、Yuki)